JP2004317986A - 移動装置、鏡筒支持装置および投射型表示装置 - Google Patents
移動装置、鏡筒支持装置および投射型表示装置 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】液晶プロジェクタの鏡筒を円滑に移動する。
【解決手段】第１の本体部に第２の本体部６２を移動可能に支持する。第１の本体部側に、第１のモータ５８で回動する第１の送りねじ４９を設ける。第１の送りねじ４９を回動すると、この第１の送りねじ４９に螺合した第１のナット５３が移動し、この第１のナット５３の凸部５４が、第２の本体部６２の連動部６２ａの凹部７２を押動する。凸部５４と凹部７２との嵌合部分には、移動方向に間隙Ｇ１を形成する。凸部５４の角部に形成した嵌合凹部７４に弾性部材７７を嵌合する。第１のナット５３の移動に連動部６２ａをがたつくことなく追従できる。
【選択図】 図１
【解決手段】第１の本体部に第２の本体部６２を移動可能に支持する。第１の本体部側に、第１のモータ５８で回動する第１の送りねじ４９を設ける。第１の送りねじ４９を回動すると、この第１の送りねじ４９に螺合した第１のナット５３が移動し、この第１のナット５３の凸部５４が、第２の本体部６２の連動部６２ａの凹部７２を押動する。凸部５４と凹部７２との嵌合部分には、移動方向に間隙Ｇ１を形成する。凸部５４の角部に形成した嵌合凹部７４に弾性部材７７を嵌合する。第１のナット５３の移動に連動部６２ａをがたつくことなく追従できる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定方向に沿って移動体を移動させる移動装置、これを備えた鏡筒支持装置および投射型表示装置に関する。
【０００２】
従来、例えば投射型表示装置としてのプロジェクタ装置などにおいて、このプロジェクタ装置を設置するテーブルなどの固定台の高さ、あるいはスクリーンの高さなどに応じて、鏡筒としての投射レンズ鏡筒を上下方向に沿って移動させる移動装置を設けたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【従来の技術】
そして、この種の移動装置は、例えば図１１に示すように、ガイド部としての図示しない直進ガイド、および、この直進ガイドにより直線状に案内すなわちガイドされる移動体１を備えている。また、移動体１の側方には、直進ガイドのガイド方向に対して平行に送りねじ２が配置されている。この送りねじ２は、両端部が軸受３，３の軸受孔３ａ，３ａにより回動可能に軸支されている。さらに、軸受３，３の間に位置して連結体４が配置され、この連結体４の螺子孔４ａに、送りねじ２の螺子部が螺合されている。この連結体４は、移動体１に設けられた凹部５に嵌合される凸部６を備えている。また、連結体４は、細長板状の取付板７を介して移動体１に連結されている。この取付板７は、一端側が螺子１１により連結体４に連結され、他端側に螺子１２が挿入されて移動体１に固定される長孔１３が穿設されている。また、連結体４は、長孔１３の長さ寸法分、移動体１と連結体４との相対的な位置を調整可能となっている。そして、送りねじ２を回動することにより、連結体４が移動し、この連結体４に押動されて、移動体１が移動する。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２０６６１５号公報（第３−４頁、図２および図３）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述の移動装置では、移動体１の移動を円滑すなわちスムーズにするために、連結体４が送りねじ２と直進ガイドとにより引っ張られる外力、あるいは、連結体４が送りねじ２と直進ガイドとを引っ張る外力が作用しないように、連結体４を移動体１に対して位置調整して取り付ける必要がある。
【０００６】
このため、送りねじ２、軸受３，３の軸受孔３ａ，３ａおよび連結体４の螺子孔４ａの中心軸が一直線上に位置するように厳密に設定しなければならず、取り付け位置の調整作業が煩雑になる。
【０００７】
また、例えば直進ガイドのガイド精度、あるいは送りねじ２の偏芯などがある場合には、移動体１を円滑に移動することが容易でなく、使い勝手が良好でないという問題点を有している。
【０００８】
本発明はこのような点に鑑みなされたもので、容易に円滑に移動体を移動できる移動装置、これを備えた鏡筒支持装置および投射型表示装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の移動装置は、所定方向に沿って延びるガイド部と、このガイド部に前記所定方向に沿って案内される移動体と、前記所定方向に沿って前記ガイド部に対して平行に配置され、回動可能に軸支された送りねじと、この送りねじに螺合する螺子孔を設けた連結体と、この連結体および前記移動体のいずれか一方に設けられた凸部と、前記連結体および前記移動体のいずれか他方に設けられ、前記移動体の移動方向に間隙を設けて前記凸部が嵌合する凹部と、前記移動体と前記連結体とに挟持されて前記間隙に配置された弾性的に変形可能な弾性部材とを具備したものである。
【００１０】
そして、この構成では、送りねじを回動することにより、移動体及び連結体に設けた凸部と凹部との嵌合部分を介して、移動体が押動されガイド部に案内されて所定方向に沿って相対的に移動する。凸部と凹部との間の移動方向に沿った間隙に弾性部材を挟持したため、連結体と移動体とが移動方向にがたつくことなく、かつ、連結体と移動体とが送りねじの軸方向に直交する方向に変位可能になり、連結体に移動体が追従して円滑に移動する。
【００１１】
請求項２記載の移動装置は、請求項１記載の移動装置において、凸部および凹部のいずれか一方に設けられ、弾性部材の一部が嵌合する嵌合凹部を具備したものである。
【００１２】
そして、この構成では、弾性部材が間隙から脱落することが容易に防止され、使い勝手が向上する。
【００１３】
請求項３記載の鏡筒支持装置は、光学機器本体に対して鏡筒を光軸と交差する所定の方向に沿って移動可能に支持する鏡筒支持装置であって、鏡筒の移動方向に対して相対的に固定された筐体側基盤部と、鏡筒を支持する移動体としての鏡筒側基盤部と、この鏡筒側基盤部を前記筐体側基盤部に対して光軸と交差する所定の方向に移動可能に連結する請求項１または２記載の移動装置とを具備したものである。
【００１４】
そして、この構成では、請求項１または２記載の移動装置を備えたため、鏡筒をがたつくことなく円滑に移動することが可能になり、使い勝手が容易に向上する。
【００１５】
請求項４記載の投射型表示装置は、照明光を照射する光源と、この光源から照射された照明光を変調する光変調手段と、この光変調手段で変調された照明光を投射する鏡筒と、光学機器本体と、この光学機器本体に対して前記鏡筒を光軸と交差する所定の方向に沿って移動可能に支持する請求項３記載の鏡筒支持装置とを具備したものである。
【００１６】
そして、この構成では、請求項３記載の鏡筒支持装置を備えたため、鏡筒をがたつくことなく円滑に移動させ、鏡筒による照明光の投射位置を調整可能になり、使い勝手が容易に向上する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態の投射型表示装置の構成を図１ないし図８を参照して説明する。
【００１８】
図２ないし図４において、２１は投射型表示装置としてのプロジェクタ装置である液晶プロジェクタである。この液晶プロジェクタ２１は、光学機器本体としての筐体２２およびこの筐体２２に、光を照射する光源２３、光変調手段である液晶表示素子としての３枚の透過型のＬＣＤパネル２４ｒ，２４ｇ，２４ｂなどを備えている。さらに、筐体２２には、レンズ鏡筒移動装置である鏡筒支持装置２５を介して鏡筒としての投射レンズ鏡筒２６が取り付けられて、これら筐体２２、鏡筒支持装置２５および投射レンズ鏡筒２６にて光学ユニットＵが構成されている。そして、この光学ユニットＵと光源２３とは、外装体としての図示しない外装カバーにより外側を覆われている。この外装カバー内には、図示しないファン、制御回路、操作部、表示部、電源装置などが配設されている。
【００１９】
筐体２２は、例えば合成樹脂などで成形された主筐体３１およびこの主筐体３１の上部開口を閉塞する図示しない蓋体を備えている。
【００２０】
主筐体３１内には、図２に示すように、光源２３から照射された光の照度のむらを低減する２枚のレンズアレイＬＡ１，ＬＡ２、光源２３から照射された光の偏向方向を揃える偏向ビームスプリッタ（Ｐｏｌａｒｉｚｅｄ Ｂｅａｍ Ｓｐｌｉｔｔｅｒ：ＰＢＳ）Ｓ、重畳レンズであるコンデンサレンズＣＬ１，ＣＬ２、ダイクロイック反射ミラーＤＭ１，ＤＭ２、全反射ミラーである反射ミラーＭ１〜Ｍ４、リレーレンズＲＬ１〜ＲＬ３、紫外線カットフィルタＦ１、紫外線吸収フィルタＦ２、赤色透過フィルタＦ３、および、フィールドレンズＦＬ１，ＦＬ２などの照明光学系がそれぞれ配設されている。
【００２１】
ここで、光源２３から照射された光は、レンズアレイＬＡ１，ＬＡ２およびコンデンサレンズＣＬ１を順次通過して反射ミラーＭ１にて側方に反射されてコンデンサレンズＣＬ２を通過した後、ダイクロイック反射ミラーＤＭ１，ＤＭ２によりＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色光にそれぞれ色分離される。
【００２２】
そして、Ｒ（赤）の色光は、赤光を透過させるダイクロイック反射ミラーＤＭ１を透過し、赤色透過フィルタＦ３、反射ミラーＭ２およびフィールドレンズＦＬ１を経由して赤色用のＬＣＤパネル２４ｒに入射する。
【００２３】
また、Ｇ（緑）の色光は、ダイクロイック反射ミラーＤＭ１にて反射され、かつ緑光を反射する第２のダイクロイック反射ミラーＤＭ２で反射され、フィールドレンズＦＬ２を経由して、緑色用のＬＣＤパネル２４ｇに入射する。
【００２４】
さらに、Ｂ（青）の色光は、ダイクロイック反射ミラーＤＭ１にて反射され、かつダイクロイック反射ミラーＤＭ２を透過し、リレーレンズＲＬ１、反射ミラーＭ３、紫外線カットフィルタＦ１、リレーレンズＲＬ２、紫外線吸収フィルタＦ２、反射ミラーＭ４およびリレーレンズＲＬ３を順次経由して、青色用のＬＣＤパネル２４ｂに入射する。
【００２５】
そして、主筐体３１の側方には、四角形状の取付凹部３３が凹状に設けられている。この取付凹部３３内には、鏡筒支持装置２５に取り付けられたＬＣＤパネル２４ｒ，２４ｇ，２４ｂおよび図示しない直方体状のダイクロイッククロスプリズムが位置する。そして、このダイクロイッククロスプリズムは、ＬＣＤパネル２４ｒ，２４ｇ，２４ｂを介して所定の映像信号に応じて変調された３色の色光を合成光に合成して投射レンズ鏡筒２６に入射させる。
【００２６】
また、光源２３は、図示しないハロゲンランプなどの白熱電球あるいはメタルハライドランプなどの放電ランプを備えている。この放電ランプの周囲には、この放電ランプから照射された光を反射する放物面状の鏡面を備えたリフレクタ３４が配設されている。この結果、光源２３からは、放電ランプから照射された光がリフレクタ３４で反射されてレンズアレイＬＡ１に入射する。
【００２７】
ＬＣＤパネル２４ｒ，２４ｇ，２４ｂは、光源２３から照射されてこれらＬＣＤパネル２４ｒ，２４ｇ，２４ｂに入射した照明光を、図示しない映像信号処理回路などにて処理された映像信号に応じて変調させるものである。
【００２８】
なお、以下、光源２３からスクリーンに向かう照明光の光軸に対し、スクリーン側を前側、光源２３側を後側とし、光源２３側から見て、この光軸に交差すなわち直交する第１の方向を上下方向、および、光軸と上下方向とに直交する第２の方向を幅方向、すなわち左右方向として説明する。
【００２９】
鏡筒支持装置２５は、上下方向と左右方向のそれぞれの方向に沿って筐体２２に対して投射レンズ鏡筒２６を移動すなわちシフト可能に支持するものである。この鏡筒支持装置２５は、筐体２２の主筐体３１に固定して取り付けられる第１のマウント３５、この第１のマウント３５に所定方向である左右方向に移動可能に取り付けられる第２のマウント３６、および、この第２のマウント３６に上下方向に移動可能に取り付けられる第３のマウント３７を備えている。
【００３０】
第１のマウント３５は、例えばマグネシウム合金などの、合成樹脂よりも比較的大きい剛性を有する金属製の部材で形成されている。また、この第１のマウント３５は、投射レンズ鏡筒２６へと照明光を導く図示しない孔部が穿設された筐体側基盤部としての固定マウントである略四角枠状の第１の本体部４２と、この第１の本体部４２の下端部からこの第１の本体部４２に対して略直交する方向に突出して一体に設けられたプリズム載置部４３とを有している。
【００３１】
そして、第１の本体部４２には、上端部および下端部に、直進ガイドであるガイド部としての第１のガイド部４４がそれぞれ突出して一体に設けられている。これら第１のガイド部４４は、側面視で略三角形状で、第１の本体部４２の幅方向に沿って連続して形成されている。なお、説明を容易にするため、図１、図８、及び図９においては、第１のガイド部４４は丸棒状に示している。
【００３２】
また、第１の本体部４２には、幅方向の両側部に位置して、外装カバーに対して第１の本体部４２を固定する支持部４６ａ，４６ｂが一体に形成されている。
【００３３】
そして、第１の本体部４２の下部には、軸受としての第１の挿通部４７が下方に向けて突出して一体に設けられている。この第１の挿通部４７には、第１の挿通口が第１の本体部４２の幅方向に沿って形成されている。この第１の挿通口は、第１の挿通部４７の下端部を凹弧状に切り欠いて設けられ、この第１の挿通口には、スクリュ螺子である第１の送りねじ４９が挿通され、ねじ４８ａで固定された蓋板４８ｂで下側が支持されている。
【００３４】
また、第１の本体部４２の下部には、第１の本体部４２の幅方向に沿って第１の挿通部４７と離間され、軸受としての第１の軸支部５１が下方に向けて突出して一体に設けられている。この第１の軸支部５１の下端部には、第１の挿通口と一直線上に位置して第１の送りねじ４９の先端側を回動可能に軸支する第１の軸支口５２が切り欠き形成されている。この第１の軸支口５２に挿通された第１の送りねじ４９は、ねじ５２ａで固定された蓋板５２ｂで下側が支持されている。
【００３５】
そして、図１に模式的に示すように、第１の送りねじ４９には、連結体としての固定部材である第１のナット５３の螺子孔５３ａが螺合されている。この第１のナット５３は、例えばアルマイト（商品名）処理など被覆処理されたアルミニウムなどの金属製の部材で形成されており、第１の挿通部４７と第１の軸支部５１との間に位置している。そして、この第１のナット５３には、第１の送りねじ４９の第２のマウント３６側である前側に突出した凸部５４が一体に設けられ、後述するように第２のマウント３６に連結されている。
【００３６】
また、第１の送りねじ４９の第１の挿通部４７側に突出した基端側には、平歯車である第１の螺子側ギヤ５７が挿通されて固定されている。さらに、第１の送りねじ４９の側方のプリズム載置部４３の下面部には、第１の送りねじ４９を回動させて第２のマウント３６および第３のマウント３７を、光軸と直交する左右方向、すなわち幅方向にシフトさせる駆動手段としての第１のモータ５８が、取付板５８ａを介して取り付けられている。この第１のモータ５８は、第１の送りねじ４９の軸方向に対して平行に取り付けられ、回転軸５９の先端側に、第１の螺子側ギヤ５７に歯合される平歯車である第１のモータ側ギヤ６０が挿通されて固定されている。
【００３７】
そして、第１のモータ５８の駆動により第１のモータ側ギヤ６０および第１の螺子側ギヤ５７を介して第１の送りねじ４９が回動することで、第２のマウント３６および第３のマウント３７が、第１のマウント３５に対して相対的に、光軸と直交する左右方向、すなわち幅方向にシフトする。
【００３８】
また、図示しないが、第１の挿通部４７と第１の軸支部５１の互いに対向する側の面の上側（外周側面側）には、第２のマウント３６の第１のマウント３５に対する移動範囲、すなわちシフト範囲を規制するストッパ部がそれぞれ設けられている。これらストッパ部は、第１の挿通部４７及び第１の軸支部５１にそれぞれ一体に、すなわち第１の本体部４２に一体に設けられている。一方、後述する第２のマウント３６には、移動体としての連動部６２ａが鏡筒側基盤部としての第２の本体部６２に一体に設けられている。
【００３９】
一方、プリズム載置部４３は、第１の本体部４２の下端部からこの第１の本体部４２に対して直交する方向である後方向に向けて水平に突出して一体に設けられている。そして、このプリズム載置部４３は、第１のマウント３５を筐体２２の主筐体３１に取り付けた状態で、この主筐体３１の取付凹部３３の下部を閉塞する。また、プリズム載置部４３上には、ＬＣＤパネル２４ｒ，２４ｇ，２４ｂおよび前記ダイクロイッククロスプリズムがそれぞれ配設されている。このため、ＬＣＤパネル２４ｒ，２４ｇ，２４ｂおよびダイクロイッククロスプリズムは、第１のマウント３５を主筐体３１に取り付けた状態で主筐体３１の取付凹部３３内に位置する。ここで、ダイクロイッククロスプリズムは、一側面を第１の本体部４２に対向させた状態で配設されている。一方、ＬＣＤパネル２４ｒ，２４ｇ，２４ｂは、ダイクロイッククロスプリズムの３つの他側面にそれぞれ対向して配設されている。
【００４０】
また、第２のマウント３６は、例えばアルミニウム合金などの、合成樹脂よりも比較的剛性が大きい金属製の部材にて略四角枠状に一体に形成され、後述する第３の本体部１０２に対して筐体側基盤部であり、かつ第１の本体部４２に対して鏡筒側基盤部である第２の本体部６２を有している。
【００４１】
そして、第２の本体部６２は、第１のマウント３５の第１の本体部４２に対して光軸に直交する所定の方向である左右方向にシフト可能であるとともに、第３のマウント３７を介して投射レンズ鏡筒２６を支持している。また、この第２の本体部６２は、第１のマウント３５の第１の本体部４２と略等しい幅方向の寸法およびこの第１の本体部４２の上下方向の寸法よりも大きい上下方向の寸法を有している。そして、第２の本体部６２は、第１の本体部４２と幅方向および上下方向の中心域を略位置合わせした状態で第１の本体部４２の前側面に密着して取り付けられる。
【００４２】
さらに、第２の本体部６２の上端部および下端部の後部には、平面状の第１のガイド取付部６３がそれぞれ設けられている。そして、これら第１のガイド取付部６３には、複数、例えば３つのねじ孔が第１の本体部４２の幅方向に沿って互いに離間されて設けられている。そして、これら第１のガイド取付部６３のそれぞれには、被ガイド部としての第１の被ガイド部６５が、固定手段としての複数、例えばねじ孔に螺合する３つずつの螺子６６にて螺子止めされている。
【００４３】
第１の被ガイド部６５は、第１のマウント３５の第１のガイド部４４にそれぞれ摺接して案内、すなわちガイドされるものであり、例えばポリカーボネイト（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）などの合成樹脂にて細長四角板状に形成されている。そして、この第１の被ガイド部６５は、第２の本体部６２の幅方向に沿って取り付けられている。
【００４４】
また、第１の被ガイド部６５の後部、すなわち第２の本体部６２と反対側の側面には、補強用の被ガイド部リブ６７が複数突出して一体に設けられている。これら被ガイド部リブ６７の間の一部には、第１の被ガイド部６５を第１のガイド取付部６３に固定する螺子６６の軸部が挿通される第１の螺子挿通孔がそれぞれ穿設されている。
【００４５】
そして、第１の被ガイド部６５は、上下の第１のガイド部４４をそれぞれこの第１の被ガイド部６５と第２のマウント３６とで挟むようにして、第２のマウント３６に螺子止めされている。このように、螺子６６にて第１の被ガイド部６５を第１のガイド取付部６３に取り付けることで、第２の本体部６２が第１の本体部４２に取り付けられて光軸と直交する左右方向に沿ってシフト可能に支持される。すなわち、第２のマウント３６が、第１のマウント３５にガイドされた状態でこの第１のマウント３５に対して光軸と直交する左右方向に沿ってシフト可能となる。
【００４６】
また、第２の本体部６２の下部に一体に設けた連動部６２ａには、第１のナット５３の凸部５４が略嵌合する嵌合部である凹部７２が切欠形成されるとともに、図示しないストッパブロックが突設形成されている。そして、第２のマウント３６が左右方向に移動する際には、このストッパブロックの両側部が第１のマウント３５の一対のストッパ部のいずれかに当接し、第２のマウント３６の移動範囲を規制する。
【００４７】
次いで、これら第１のナット５３の凸部５４と連動部６２ａの凹部７２との嵌合状態を詳細に説明する。図１、図５ないし図７に模式的に示すように、移動方向すなわち所定方向である左右方向に沿った寸法及び前後方向の寸法について、凸部５４の外形寸法より凹部７２の内形寸法が大きく、すなわち、凸部５４は凹部７２に移動可能に遊嵌され、この遊嵌状態で、凸部５４の第２のマウント３６の移動方向の一側、例えば光軸側に、間隙Ｇ１が形成されているとともに、凸部５４の前側に間隙Ｇ２が形成されている。さらに、凸部５４の間隙Ｇ１側の前端の角部には、四角形状の嵌合凹部７４が直方体状に切り欠き形成されている。そして、この嵌合凹部７４は、凸部５４の厚さ方向である上下方向の中心域に形成され、凸部５４の前端部から側部にわたり連続して開口している。そして、この嵌合凹部７４には、例えばシリコンゴムなどの合成樹脂などで形成されたゴムブロックである弾性変形可能な弾性部材７７が嵌合している。この弾性部材７７は、所定方向及び前後方向の寸法が嵌合凹部７４より大きく、すなわち、凸部５４の一側部及び前側部に突出し、凹部７２の内面に当接する。さらに、この状態で、弾性部材７７は所定方向に若干圧縮され、凸部５４と凹部７２との間に挟持された状態になっている。そこで、外部から力が加わっていない状態で、図１（ａ）、図６、図７（ａ）に示すように、凸部５４の側部に間隙Ｇ１を確保するとともに、凸部５４の前側に間隙Ｇ２を確保する。さらに、外部から力が加わった状態で、弾性部材７７が変形し、例えば、図１（ｂ）及び図７（ｂ）に示すように、凸部５４と凹部７２とが互いに離間する方向に移動する場合は、前後方向に引き延ばされるように変形し、また、図１（ｃ）に示すように、凸部５４と凹部７２とが互いに接近する方向に移動する場合は、前後方向に圧縮されるように変形する。
【００４８】
またさらに、図２ないし図４に示すように、第２のマウント３６の前側には、第３のマウント３７が上下方向に移動可能に支持されている。そして、この第２のマウント３６により第３のマウント３７を支持する構成は、第１のマウント３５により第２のマウント３６を支持する構成と同様で、第３のマウント３７の例えばポリカーボネイトなどの合成樹脂製の枠状の第３の本体部１０２は、両側部が第２のマウント３６の第２の本体部６２に上下方向に摺動自在に嵌合して案内されているとともに、第２のマウント３６に取り付けられた第２のモータ１０３により第２の送りねじ１０４を回動し、この第２の送りねじ１０４に螺合した連結体である第２のナット１０５を移動させる。この第２のナット１０５は、例えばアルマイト（商品名）処理されたアルミニウムなどの金属製の部材で形成されており、この第２のナット１０５の凸部を、第３のマウント３７の第３の本体部１０２に一体に設けた凹部に係合して、第３の本体部１０２を第２の本体部６２に対して相対的に上下に移動させるようになっている。また、この凸部と凹部との係合部分にも、弾性部材が装着され、上記の同様の凸部５４と凹部７２との嵌合部分と同様の構成が採られている。
【００４９】
そして、第３の本体部１０２の前面に、投射レンズ鏡筒２６が螺子止めなどして取り付けられている。この投射レンズ鏡筒２６は、例えばアルミニウム合金などで形成されたカム筒１２１およびガイド筒１２２により、二重の円筒状に形成されている。ガイド筒１２２は、ダイクロイッククロスプリズムにより色合成された光源２３からの照明光を、図示しないスクリーン上などに投射する複数のレンズを内部に保持している。そして、投射レンズ鏡筒２６は、これらカム筒１２１あるいはガイド筒１２２を投射レンズ鏡筒２６の周方向に回動させてレンズの位置を光軸に沿って変化させることにより、画像のズーム機能、あるいはピント調整（フォーカス）の機能を有する。
【００５０】
次に、上記一実施の形態の動作を説明する。
【００５１】
光源２３から照射された照明光は、照明光学系によりＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の色光に分光され、これらＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の色光は、それぞれＬＣＤパネル２４ｒ，２４ｇ，２４ｂに入射して、これらＬＣＤパネル２４ｒ，２４ｇ，２４ｂにより変調される。さらに、ＬＣＤパネル２４ｒ，２４ｇ，２４ｂにより変調された各色光は、ダイクロイッククロスプリズムにより合成光に色合成され、第１ないし第３の本体部４２，６２，１０２に設けた孔部を介して投射レンズ鏡筒２６のレンズに入射する。そして、この投射レンズ鏡筒２６から、図示しないスクリーンなどに向けて投射像が投射される。また、カム筒１２１およびガイド筒１２２を回動させることで、レンズの互いの位置を変化させて投射像のスクリーン上でのピントなどを調整する。
【００５２】
ここで、投射位置の調整などのため、投射像をスクリーンに対して幅方向に移動（シフト）させる際には、第１のモータ５８を駆動させることで第１のモータ側ギヤ６０が回動し、この第１のモータ側ギヤ６０に歯合された第１の螺子側ギヤ５７が回動して、所定方向すなわち所定方向である左右方向を軸方向とする第１の送りねじ４９が回動する。すると、この第１の送りねじ４９に螺合した第１のナット５３が所定方向である左右方向に移動し、この第１のナット５３に連動部６２ａが押動され、第２の本体部６２すなわち第２のマウント３６が左右方向に移動する。また、投射像をスクリーンに対して上下方向に移動させる際には、第２のモータ１０３を駆動させて第２の送りねじ１０４を回動することにより、第２のナット１０５が所定方向である上下方向に移動し、この第２のナット１０５に押動された第３の本体部１０２すなわち第３のマウント３７を上下方向に移動させる。
【００５３】
このとき、例えば左右方向の移動について説明すると、互いに嵌合する第１のナット５３の凸部５４と連動部６２ａの凹部７２とについて、凸部５４と凹部７２との間の少なくとも移動方向の一方に間隙Ｇ１を設け、凸部５４と凹部７２との間に弾性部材７７を挟むことにより、間隙Ｇ１に弾性部材７７を配置している。そこで、凸部５４と凹部７２との間の隙間が弾性部材７７により埋められ、移動方向（スラスト方向）にがたを生じることがないため、第１のナット５３の移動に連動部６２ａをがたつくことなく追従させ、連動部６２ａすなわち投射レンズ鏡筒２６を円滑に移動させることができる。
【００５４】
さらに、図１（ｂ）及び（ｃ）などに示すように、弾性部材７７の変形により、凸部５４と凹部７２とが円滑に摺接し、移動方向と直交する方向（ラジアル方向）への凸部５４と凹部７２との相対的な移動（変位）が円滑に許容されるため、第１のナット５３の凸部５４と連動部６２ａの凹部７２との取付位置の調整が容易になり、また、第１のガイド部４４の直進ガイド精度が低く、あるいは第１の送りねじ４９に偏芯などがあり、移動の過程で第１のナット５３の凸部５４と連動部６２ａの凹部７２との距離が変化する場合などにも、連動部６２ａを円滑に移動させることができる。このため、必要以上に寸法精度を向上する必要がなく、製造コストを低減でき、また、調整作業を容易にすることができる。
【００５５】
なお、凸部５４と凹部７２との相対的な移動の許容については、図１に示すように弾性部材７７の変形のみによるほか、図８に示すように、弾性部材７７と凸部５４及び凹部７２のいずれか一方の摺接あるいは両方との摺接によることもでき、さらに、変形と摺接との両者によることもできる。例えば、図８（ａ）に示す正規位置の状態から、送りねじ４９の位置がずれて、図８（ｂ）に示すように、凸部５４と凹部７２とが離間した場合や、図８（ｃ）に示すように、凸部５４と凹部７２とが接近した場合について、弾性部材７７が凸部５４や凹部７２と摺接するとともに弾性的に変形し、連動部６２ａすなわち投射レンズ鏡筒２６を円滑に移動させることができる。一方、弾性部材７７を設けなかった側面については、凸部５４と凹部７２との摺接により、凸部５４と凹部７２との相対的な移動が許容される。なお、凸部５４と凹部７２との相対的な移動の許容が、弾性部材７７の弾性変形によるのか、あるいは弾性部材７７と凸部５４あるいは凹部７２との摺動によるのかは、弾性部材７７と凸部５４あるいは凹部７２との摩擦力や弾性部材７７の弾性の強さなどに応じるものである。
【００５６】
また、弾性部材７７の大きさ、材質、弾性力の程度などは、移動機構である鏡筒支持装置２５に要求される第１のナット５３の凸部５４と連動部６２ａの凹部７２との相対的な移動の円滑さに応じて適宜選択される。
【００５７】
上記の実施の形態では、比較的大きな力が加わる第１のマウント３５により第２のマウント３６を支持する部分について、連結体である第１のナット５３をアルマイトなど被膜処理したアルミニウムで形成し、移動体である連動部６２ａをアルミニウムで形成するとともに、弾性部材７７をシリコンゴムで形成することにより、円滑な移動を実現できた。また、第１のマウント３５により第２のマウント３６を支持する部分に比べ、比較的小さな力が加わる、第２のマウント３６により第３のマウント３７を支持する部分については、連結体である第２のナット１０５をアルマイトなど被膜処理したアルミニウムで形成し、移動体である連動部すなわち第３の本体部１０２をポリカーボネイトで形成するとともに、弾性部材７７をシリコンゴムで形成することにより、軽量化、製造コストの低減などとともに、円滑な移動を実現できた。
【００５８】
また、連結体であるナット５３，１０５をアルマイトなど被膜処理したアルミニウムで形成し、送りねじ４９，１０４はステンレスで形成することにより、これら部材からなるナット部の摩耗を軽減し、耐久性を向上できる。
【００５９】
さらに、上記の実施の形態では、連結体である第１のナット５３の凸部５４の角部に嵌合凹部７４を形成し、この嵌合凹部７４に弾性部材７７を配置したため、弾性部材７７の脱落を防止して保持することができる。
【００６０】
なお、弾性部材７７を保持する嵌合凹部７４などの保持構造は、連結体側に設けるほか、移動体側に設けてもよく、あるいは、連結体側と移動体側との両者に設けることもできる。また、このような保持構造に加え、あるいはこのような保持構造に代えて、弾性部材７７は、連結体側と移動体側との一方あるいは両者に、接着剤などを用いて接着し、間隙Ｇ１からの脱落を防止することもできる。
【００６１】
なお、上記の実施の形態においては、凸部５４と凹部７２との間の移動方向の一方に間隙Ｇ１を設けて弾性部材７７を配置したが、この構成に限られず、図９に示すように、凸部５４と凹部７２との間の移動方向の両方の角部に間隙Ｇ１，Ｇ３を設け、それぞれ弾性部材７７，７７を挟持させて配置することもできる。
【００６２】
また、図１０に示すように、送りねじ４９，１０４を回転自在に軸支する軸受部について、焼結含油軸受であるいわゆるオイルレスメタル製の軸受１２０を用いることにより、軸受部の摩耗を軽減し、耐久性を向上できる。
【００６３】
また、凸部５４と凹部７２とが直接接触して摺接する面や、これら凸部５４及び凹部７２と弾性部材７７とが接触する面については、グリスなどの潤滑剤を塗布することにより、凸部５４と凹部７２との相対的な移動を容易に円滑にすることができる。
【００６４】
【発明の効果】
請求項１記載の移動装置によれば、送りねじを回動することにより、移動体及び連結体に設けた凸部と凹部との嵌合部分を介して、移動体が押動されガイド部に案内されて所定方向に沿って相対的に移動する。凸部と凹部との間の移動方向に沿った間隙に弾性部材を挟持したため、連結体と移動体とが移動方向にがたつくことなく、かつ、連結体と移動体とが送りねじの軸方向に直交する方向に変位可能になり、連結体に移動体が追従して円滑に移動できる。
【００６５】
請求項２記載の移動装置によれば、請求項１記載の移動装置の効果に加え、弾性部材が間隙から脱落することを容易に防止でき、使い勝手を向上できる。
【００６６】
請求項３記載の鏡筒支持装置によれば、請求項１または２記載の移動装置を備えたため、鏡筒をがたつくことなく円滑に移動でき、使い勝手を容易に向上できる。
【００６７】
請求項４記載の投射型表示装置によれば、請求項３記載の鏡筒支持装置を備えたため、鏡筒をがたつくことなく円滑に移動でき、鏡筒による照明光の投射位置を調整でき、使い勝手を容易に向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の移動装置を模式的に示す一部の説明図である。
【図２】同上移動装置を備えた鏡筒支持装置及び投射型表示装置の一部の平面図である。
【図３】同上投射型表示装置の一部の側面図である。
【図４】同上投射型表示装置の一部の底面図である。
【図５】同上鏡筒支持装置の一部を切り欠いた一部の斜視図である。
【図６】同上移動装置の一部の底面図である。
【図７】同上移動装置の動作を示す説明図である。
【図８】同上移動装置の動作を示す説明図である。
【図９】同上移動装置の他の実施の形態を示す説明図である。
【図１０】同上移動装置の他の実施の形態を示す説明図である。
【図１１】従来の移動装置を示す説明図である。
（ａ）は組み立てられた状態
（ｂ）は一部の分解状態
【符号の説明】
２１ 投写型表示装置としての液晶プロジェクタ
２２ 光学機器本体としての筺体
２３ 光源
２４ｒ，２４ｇ，２４ｂ 光変調手段としてのＬＣＤパネル
２５ 鏡筒支持装置
２６ 鏡筒としての投射レンズ鏡筒
４２ 筐体側基盤部としての第１の本体部
４４ ガイド部としての第１のガイド部
４９ 送りねじとしての第１の送りねじ
５３ 連結体としての第１のナット
５３ａ 螺子孔
５４ 凸部
６２ 鏡筒側基盤部としての第２の本体部
６２ａ 移動体としての連動部
７２ 凹部
７４ 嵌合凹部
７７ 弾性部材
Ｇ１ 間隙
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定方向に沿って移動体を移動させる移動装置、これを備えた鏡筒支持装置および投射型表示装置に関する。
【０００２】
従来、例えば投射型表示装置としてのプロジェクタ装置などにおいて、このプロジェクタ装置を設置するテーブルなどの固定台の高さ、あるいはスクリーンの高さなどに応じて、鏡筒としての投射レンズ鏡筒を上下方向に沿って移動させる移動装置を設けたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【従来の技術】
そして、この種の移動装置は、例えば図１１に示すように、ガイド部としての図示しない直進ガイド、および、この直進ガイドにより直線状に案内すなわちガイドされる移動体１を備えている。また、移動体１の側方には、直進ガイドのガイド方向に対して平行に送りねじ２が配置されている。この送りねじ２は、両端部が軸受３，３の軸受孔３ａ，３ａにより回動可能に軸支されている。さらに、軸受３，３の間に位置して連結体４が配置され、この連結体４の螺子孔４ａに、送りねじ２の螺子部が螺合されている。この連結体４は、移動体１に設けられた凹部５に嵌合される凸部６を備えている。また、連結体４は、細長板状の取付板７を介して移動体１に連結されている。この取付板７は、一端側が螺子１１により連結体４に連結され、他端側に螺子１２が挿入されて移動体１に固定される長孔１３が穿設されている。また、連結体４は、長孔１３の長さ寸法分、移動体１と連結体４との相対的な位置を調整可能となっている。そして、送りねじ２を回動することにより、連結体４が移動し、この連結体４に押動されて、移動体１が移動する。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２０６６１５号公報（第３−４頁、図２および図３）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述の移動装置では、移動体１の移動を円滑すなわちスムーズにするために、連結体４が送りねじ２と直進ガイドとにより引っ張られる外力、あるいは、連結体４が送りねじ２と直進ガイドとを引っ張る外力が作用しないように、連結体４を移動体１に対して位置調整して取り付ける必要がある。
【０００６】
このため、送りねじ２、軸受３，３の軸受孔３ａ，３ａおよび連結体４の螺子孔４ａの中心軸が一直線上に位置するように厳密に設定しなければならず、取り付け位置の調整作業が煩雑になる。
【０００７】
また、例えば直進ガイドのガイド精度、あるいは送りねじ２の偏芯などがある場合には、移動体１を円滑に移動することが容易でなく、使い勝手が良好でないという問題点を有している。
【０００８】
本発明はこのような点に鑑みなされたもので、容易に円滑に移動体を移動できる移動装置、これを備えた鏡筒支持装置および投射型表示装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の移動装置は、所定方向に沿って延びるガイド部と、このガイド部に前記所定方向に沿って案内される移動体と、前記所定方向に沿って前記ガイド部に対して平行に配置され、回動可能に軸支された送りねじと、この送りねじに螺合する螺子孔を設けた連結体と、この連結体および前記移動体のいずれか一方に設けられた凸部と、前記連結体および前記移動体のいずれか他方に設けられ、前記移動体の移動方向に間隙を設けて前記凸部が嵌合する凹部と、前記移動体と前記連結体とに挟持されて前記間隙に配置された弾性的に変形可能な弾性部材とを具備したものである。
【００１０】
そして、この構成では、送りねじを回動することにより、移動体及び連結体に設けた凸部と凹部との嵌合部分を介して、移動体が押動されガイド部に案内されて所定方向に沿って相対的に移動する。凸部と凹部との間の移動方向に沿った間隙に弾性部材を挟持したため、連結体と移動体とが移動方向にがたつくことなく、かつ、連結体と移動体とが送りねじの軸方向に直交する方向に変位可能になり、連結体に移動体が追従して円滑に移動する。
【００１１】
請求項２記載の移動装置は、請求項１記載の移動装置において、凸部および凹部のいずれか一方に設けられ、弾性部材の一部が嵌合する嵌合凹部を具備したものである。
【００１２】
そして、この構成では、弾性部材が間隙から脱落することが容易に防止され、使い勝手が向上する。
【００１３】
請求項３記載の鏡筒支持装置は、光学機器本体に対して鏡筒を光軸と交差する所定の方向に沿って移動可能に支持する鏡筒支持装置であって、鏡筒の移動方向に対して相対的に固定された筐体側基盤部と、鏡筒を支持する移動体としての鏡筒側基盤部と、この鏡筒側基盤部を前記筐体側基盤部に対して光軸と交差する所定の方向に移動可能に連結する請求項１または２記載の移動装置とを具備したものである。
【００１４】
そして、この構成では、請求項１または２記載の移動装置を備えたため、鏡筒をがたつくことなく円滑に移動することが可能になり、使い勝手が容易に向上する。
【００１５】
請求項４記載の投射型表示装置は、照明光を照射する光源と、この光源から照射された照明光を変調する光変調手段と、この光変調手段で変調された照明光を投射する鏡筒と、光学機器本体と、この光学機器本体に対して前記鏡筒を光軸と交差する所定の方向に沿って移動可能に支持する請求項３記載の鏡筒支持装置とを具備したものである。
【００１６】
そして、この構成では、請求項３記載の鏡筒支持装置を備えたため、鏡筒をがたつくことなく円滑に移動させ、鏡筒による照明光の投射位置を調整可能になり、使い勝手が容易に向上する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態の投射型表示装置の構成を図１ないし図８を参照して説明する。
【００１８】
図２ないし図４において、２１は投射型表示装置としてのプロジェクタ装置である液晶プロジェクタである。この液晶プロジェクタ２１は、光学機器本体としての筐体２２およびこの筐体２２に、光を照射する光源２３、光変調手段である液晶表示素子としての３枚の透過型のＬＣＤパネル２４ｒ，２４ｇ，２４ｂなどを備えている。さらに、筐体２２には、レンズ鏡筒移動装置である鏡筒支持装置２５を介して鏡筒としての投射レンズ鏡筒２６が取り付けられて、これら筐体２２、鏡筒支持装置２５および投射レンズ鏡筒２６にて光学ユニットＵが構成されている。そして、この光学ユニットＵと光源２３とは、外装体としての図示しない外装カバーにより外側を覆われている。この外装カバー内には、図示しないファン、制御回路、操作部、表示部、電源装置などが配設されている。
【００１９】
筐体２２は、例えば合成樹脂などで成形された主筐体３１およびこの主筐体３１の上部開口を閉塞する図示しない蓋体を備えている。
【００２０】
主筐体３１内には、図２に示すように、光源２３から照射された光の照度のむらを低減する２枚のレンズアレイＬＡ１，ＬＡ２、光源２３から照射された光の偏向方向を揃える偏向ビームスプリッタ（Ｐｏｌａｒｉｚｅｄ Ｂｅａｍ Ｓｐｌｉｔｔｅｒ：ＰＢＳ）Ｓ、重畳レンズであるコンデンサレンズＣＬ１，ＣＬ２、ダイクロイック反射ミラーＤＭ１，ＤＭ２、全反射ミラーである反射ミラーＭ１〜Ｍ４、リレーレンズＲＬ１〜ＲＬ３、紫外線カットフィルタＦ１、紫外線吸収フィルタＦ２、赤色透過フィルタＦ３、および、フィールドレンズＦＬ１，ＦＬ２などの照明光学系がそれぞれ配設されている。
【００２１】
ここで、光源２３から照射された光は、レンズアレイＬＡ１，ＬＡ２およびコンデンサレンズＣＬ１を順次通過して反射ミラーＭ１にて側方に反射されてコンデンサレンズＣＬ２を通過した後、ダイクロイック反射ミラーＤＭ１，ＤＭ２によりＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色光にそれぞれ色分離される。
【００２２】
そして、Ｒ（赤）の色光は、赤光を透過させるダイクロイック反射ミラーＤＭ１を透過し、赤色透過フィルタＦ３、反射ミラーＭ２およびフィールドレンズＦＬ１を経由して赤色用のＬＣＤパネル２４ｒに入射する。
【００２３】
また、Ｇ（緑）の色光は、ダイクロイック反射ミラーＤＭ１にて反射され、かつ緑光を反射する第２のダイクロイック反射ミラーＤＭ２で反射され、フィールドレンズＦＬ２を経由して、緑色用のＬＣＤパネル２４ｇに入射する。
【００２４】
さらに、Ｂ（青）の色光は、ダイクロイック反射ミラーＤＭ１にて反射され、かつダイクロイック反射ミラーＤＭ２を透過し、リレーレンズＲＬ１、反射ミラーＭ３、紫外線カットフィルタＦ１、リレーレンズＲＬ２、紫外線吸収フィルタＦ２、反射ミラーＭ４およびリレーレンズＲＬ３を順次経由して、青色用のＬＣＤパネル２４ｂに入射する。
【００２５】
そして、主筐体３１の側方には、四角形状の取付凹部３３が凹状に設けられている。この取付凹部３３内には、鏡筒支持装置２５に取り付けられたＬＣＤパネル２４ｒ，２４ｇ，２４ｂおよび図示しない直方体状のダイクロイッククロスプリズムが位置する。そして、このダイクロイッククロスプリズムは、ＬＣＤパネル２４ｒ，２４ｇ，２４ｂを介して所定の映像信号に応じて変調された３色の色光を合成光に合成して投射レンズ鏡筒２６に入射させる。
【００２６】
また、光源２３は、図示しないハロゲンランプなどの白熱電球あるいはメタルハライドランプなどの放電ランプを備えている。この放電ランプの周囲には、この放電ランプから照射された光を反射する放物面状の鏡面を備えたリフレクタ３４が配設されている。この結果、光源２３からは、放電ランプから照射された光がリフレクタ３４で反射されてレンズアレイＬＡ１に入射する。
【００２７】
ＬＣＤパネル２４ｒ，２４ｇ，２４ｂは、光源２３から照射されてこれらＬＣＤパネル２４ｒ，２４ｇ，２４ｂに入射した照明光を、図示しない映像信号処理回路などにて処理された映像信号に応じて変調させるものである。
【００２８】
なお、以下、光源２３からスクリーンに向かう照明光の光軸に対し、スクリーン側を前側、光源２３側を後側とし、光源２３側から見て、この光軸に交差すなわち直交する第１の方向を上下方向、および、光軸と上下方向とに直交する第２の方向を幅方向、すなわち左右方向として説明する。
【００２９】
鏡筒支持装置２５は、上下方向と左右方向のそれぞれの方向に沿って筐体２２に対して投射レンズ鏡筒２６を移動すなわちシフト可能に支持するものである。この鏡筒支持装置２５は、筐体２２の主筐体３１に固定して取り付けられる第１のマウント３５、この第１のマウント３５に所定方向である左右方向に移動可能に取り付けられる第２のマウント３６、および、この第２のマウント３６に上下方向に移動可能に取り付けられる第３のマウント３７を備えている。
【００３０】
第１のマウント３５は、例えばマグネシウム合金などの、合成樹脂よりも比較的大きい剛性を有する金属製の部材で形成されている。また、この第１のマウント３５は、投射レンズ鏡筒２６へと照明光を導く図示しない孔部が穿設された筐体側基盤部としての固定マウントである略四角枠状の第１の本体部４２と、この第１の本体部４２の下端部からこの第１の本体部４２に対して略直交する方向に突出して一体に設けられたプリズム載置部４３とを有している。
【００３１】
そして、第１の本体部４２には、上端部および下端部に、直進ガイドであるガイド部としての第１のガイド部４４がそれぞれ突出して一体に設けられている。これら第１のガイド部４４は、側面視で略三角形状で、第１の本体部４２の幅方向に沿って連続して形成されている。なお、説明を容易にするため、図１、図８、及び図９においては、第１のガイド部４４は丸棒状に示している。
【００３２】
また、第１の本体部４２には、幅方向の両側部に位置して、外装カバーに対して第１の本体部４２を固定する支持部４６ａ，４６ｂが一体に形成されている。
【００３３】
そして、第１の本体部４２の下部には、軸受としての第１の挿通部４７が下方に向けて突出して一体に設けられている。この第１の挿通部４７には、第１の挿通口が第１の本体部４２の幅方向に沿って形成されている。この第１の挿通口は、第１の挿通部４７の下端部を凹弧状に切り欠いて設けられ、この第１の挿通口には、スクリュ螺子である第１の送りねじ４９が挿通され、ねじ４８ａで固定された蓋板４８ｂで下側が支持されている。
【００３４】
また、第１の本体部４２の下部には、第１の本体部４２の幅方向に沿って第１の挿通部４７と離間され、軸受としての第１の軸支部５１が下方に向けて突出して一体に設けられている。この第１の軸支部５１の下端部には、第１の挿通口と一直線上に位置して第１の送りねじ４９の先端側を回動可能に軸支する第１の軸支口５２が切り欠き形成されている。この第１の軸支口５２に挿通された第１の送りねじ４９は、ねじ５２ａで固定された蓋板５２ｂで下側が支持されている。
【００３５】
そして、図１に模式的に示すように、第１の送りねじ４９には、連結体としての固定部材である第１のナット５３の螺子孔５３ａが螺合されている。この第１のナット５３は、例えばアルマイト（商品名）処理など被覆処理されたアルミニウムなどの金属製の部材で形成されており、第１の挿通部４７と第１の軸支部５１との間に位置している。そして、この第１のナット５３には、第１の送りねじ４９の第２のマウント３６側である前側に突出した凸部５４が一体に設けられ、後述するように第２のマウント３６に連結されている。
【００３６】
また、第１の送りねじ４９の第１の挿通部４７側に突出した基端側には、平歯車である第１の螺子側ギヤ５７が挿通されて固定されている。さらに、第１の送りねじ４９の側方のプリズム載置部４３の下面部には、第１の送りねじ４９を回動させて第２のマウント３６および第３のマウント３７を、光軸と直交する左右方向、すなわち幅方向にシフトさせる駆動手段としての第１のモータ５８が、取付板５８ａを介して取り付けられている。この第１のモータ５８は、第１の送りねじ４９の軸方向に対して平行に取り付けられ、回転軸５９の先端側に、第１の螺子側ギヤ５７に歯合される平歯車である第１のモータ側ギヤ６０が挿通されて固定されている。
【００３７】
そして、第１のモータ５８の駆動により第１のモータ側ギヤ６０および第１の螺子側ギヤ５７を介して第１の送りねじ４９が回動することで、第２のマウント３６および第３のマウント３７が、第１のマウント３５に対して相対的に、光軸と直交する左右方向、すなわち幅方向にシフトする。
【００３８】
また、図示しないが、第１の挿通部４７と第１の軸支部５１の互いに対向する側の面の上側（外周側面側）には、第２のマウント３６の第１のマウント３５に対する移動範囲、すなわちシフト範囲を規制するストッパ部がそれぞれ設けられている。これらストッパ部は、第１の挿通部４７及び第１の軸支部５１にそれぞれ一体に、すなわち第１の本体部４２に一体に設けられている。一方、後述する第２のマウント３６には、移動体としての連動部６２ａが鏡筒側基盤部としての第２の本体部６２に一体に設けられている。
【００３９】
一方、プリズム載置部４３は、第１の本体部４２の下端部からこの第１の本体部４２に対して直交する方向である後方向に向けて水平に突出して一体に設けられている。そして、このプリズム載置部４３は、第１のマウント３５を筐体２２の主筐体３１に取り付けた状態で、この主筐体３１の取付凹部３３の下部を閉塞する。また、プリズム載置部４３上には、ＬＣＤパネル２４ｒ，２４ｇ，２４ｂおよび前記ダイクロイッククロスプリズムがそれぞれ配設されている。このため、ＬＣＤパネル２４ｒ，２４ｇ，２４ｂおよびダイクロイッククロスプリズムは、第１のマウント３５を主筐体３１に取り付けた状態で主筐体３１の取付凹部３３内に位置する。ここで、ダイクロイッククロスプリズムは、一側面を第１の本体部４２に対向させた状態で配設されている。一方、ＬＣＤパネル２４ｒ，２４ｇ，２４ｂは、ダイクロイッククロスプリズムの３つの他側面にそれぞれ対向して配設されている。
【００４０】
また、第２のマウント３６は、例えばアルミニウム合金などの、合成樹脂よりも比較的剛性が大きい金属製の部材にて略四角枠状に一体に形成され、後述する第３の本体部１０２に対して筐体側基盤部であり、かつ第１の本体部４２に対して鏡筒側基盤部である第２の本体部６２を有している。
【００４１】
そして、第２の本体部６２は、第１のマウント３５の第１の本体部４２に対して光軸に直交する所定の方向である左右方向にシフト可能であるとともに、第３のマウント３７を介して投射レンズ鏡筒２６を支持している。また、この第２の本体部６２は、第１のマウント３５の第１の本体部４２と略等しい幅方向の寸法およびこの第１の本体部４２の上下方向の寸法よりも大きい上下方向の寸法を有している。そして、第２の本体部６２は、第１の本体部４２と幅方向および上下方向の中心域を略位置合わせした状態で第１の本体部４２の前側面に密着して取り付けられる。
【００４２】
さらに、第２の本体部６２の上端部および下端部の後部には、平面状の第１のガイド取付部６３がそれぞれ設けられている。そして、これら第１のガイド取付部６３には、複数、例えば３つのねじ孔が第１の本体部４２の幅方向に沿って互いに離間されて設けられている。そして、これら第１のガイド取付部６３のそれぞれには、被ガイド部としての第１の被ガイド部６５が、固定手段としての複数、例えばねじ孔に螺合する３つずつの螺子６６にて螺子止めされている。
【００４３】
第１の被ガイド部６５は、第１のマウント３５の第１のガイド部４４にそれぞれ摺接して案内、すなわちガイドされるものであり、例えばポリカーボネイト（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）などの合成樹脂にて細長四角板状に形成されている。そして、この第１の被ガイド部６５は、第２の本体部６２の幅方向に沿って取り付けられている。
【００４４】
また、第１の被ガイド部６５の後部、すなわち第２の本体部６２と反対側の側面には、補強用の被ガイド部リブ６７が複数突出して一体に設けられている。これら被ガイド部リブ６７の間の一部には、第１の被ガイド部６５を第１のガイド取付部６３に固定する螺子６６の軸部が挿通される第１の螺子挿通孔がそれぞれ穿設されている。
【００４５】
そして、第１の被ガイド部６５は、上下の第１のガイド部４４をそれぞれこの第１の被ガイド部６５と第２のマウント３６とで挟むようにして、第２のマウント３６に螺子止めされている。このように、螺子６６にて第１の被ガイド部６５を第１のガイド取付部６３に取り付けることで、第２の本体部６２が第１の本体部４２に取り付けられて光軸と直交する左右方向に沿ってシフト可能に支持される。すなわち、第２のマウント３６が、第１のマウント３５にガイドされた状態でこの第１のマウント３５に対して光軸と直交する左右方向に沿ってシフト可能となる。
【００４６】
また、第２の本体部６２の下部に一体に設けた連動部６２ａには、第１のナット５３の凸部５４が略嵌合する嵌合部である凹部７２が切欠形成されるとともに、図示しないストッパブロックが突設形成されている。そして、第２のマウント３６が左右方向に移動する際には、このストッパブロックの両側部が第１のマウント３５の一対のストッパ部のいずれかに当接し、第２のマウント３６の移動範囲を規制する。
【００４７】
次いで、これら第１のナット５３の凸部５４と連動部６２ａの凹部７２との嵌合状態を詳細に説明する。図１、図５ないし図７に模式的に示すように、移動方向すなわち所定方向である左右方向に沿った寸法及び前後方向の寸法について、凸部５４の外形寸法より凹部７２の内形寸法が大きく、すなわち、凸部５４は凹部７２に移動可能に遊嵌され、この遊嵌状態で、凸部５４の第２のマウント３６の移動方向の一側、例えば光軸側に、間隙Ｇ１が形成されているとともに、凸部５４の前側に間隙Ｇ２が形成されている。さらに、凸部５４の間隙Ｇ１側の前端の角部には、四角形状の嵌合凹部７４が直方体状に切り欠き形成されている。そして、この嵌合凹部７４は、凸部５４の厚さ方向である上下方向の中心域に形成され、凸部５４の前端部から側部にわたり連続して開口している。そして、この嵌合凹部７４には、例えばシリコンゴムなどの合成樹脂などで形成されたゴムブロックである弾性変形可能な弾性部材７７が嵌合している。この弾性部材７７は、所定方向及び前後方向の寸法が嵌合凹部７４より大きく、すなわち、凸部５４の一側部及び前側部に突出し、凹部７２の内面に当接する。さらに、この状態で、弾性部材７７は所定方向に若干圧縮され、凸部５４と凹部７２との間に挟持された状態になっている。そこで、外部から力が加わっていない状態で、図１（ａ）、図６、図７（ａ）に示すように、凸部５４の側部に間隙Ｇ１を確保するとともに、凸部５４の前側に間隙Ｇ２を確保する。さらに、外部から力が加わった状態で、弾性部材７７が変形し、例えば、図１（ｂ）及び図７（ｂ）に示すように、凸部５４と凹部７２とが互いに離間する方向に移動する場合は、前後方向に引き延ばされるように変形し、また、図１（ｃ）に示すように、凸部５４と凹部７２とが互いに接近する方向に移動する場合は、前後方向に圧縮されるように変形する。
【００４８】
またさらに、図２ないし図４に示すように、第２のマウント３６の前側には、第３のマウント３７が上下方向に移動可能に支持されている。そして、この第２のマウント３６により第３のマウント３７を支持する構成は、第１のマウント３５により第２のマウント３６を支持する構成と同様で、第３のマウント３７の例えばポリカーボネイトなどの合成樹脂製の枠状の第３の本体部１０２は、両側部が第２のマウント３６の第２の本体部６２に上下方向に摺動自在に嵌合して案内されているとともに、第２のマウント３６に取り付けられた第２のモータ１０３により第２の送りねじ１０４を回動し、この第２の送りねじ１０４に螺合した連結体である第２のナット１０５を移動させる。この第２のナット１０５は、例えばアルマイト（商品名）処理されたアルミニウムなどの金属製の部材で形成されており、この第２のナット１０５の凸部を、第３のマウント３７の第３の本体部１０２に一体に設けた凹部に係合して、第３の本体部１０２を第２の本体部６２に対して相対的に上下に移動させるようになっている。また、この凸部と凹部との係合部分にも、弾性部材が装着され、上記の同様の凸部５４と凹部７２との嵌合部分と同様の構成が採られている。
【００４９】
そして、第３の本体部１０２の前面に、投射レンズ鏡筒２６が螺子止めなどして取り付けられている。この投射レンズ鏡筒２６は、例えばアルミニウム合金などで形成されたカム筒１２１およびガイド筒１２２により、二重の円筒状に形成されている。ガイド筒１２２は、ダイクロイッククロスプリズムにより色合成された光源２３からの照明光を、図示しないスクリーン上などに投射する複数のレンズを内部に保持している。そして、投射レンズ鏡筒２６は、これらカム筒１２１あるいはガイド筒１２２を投射レンズ鏡筒２６の周方向に回動させてレンズの位置を光軸に沿って変化させることにより、画像のズーム機能、あるいはピント調整（フォーカス）の機能を有する。
【００５０】
次に、上記一実施の形態の動作を説明する。
【００５１】
光源２３から照射された照明光は、照明光学系によりＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の色光に分光され、これらＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の色光は、それぞれＬＣＤパネル２４ｒ，２４ｇ，２４ｂに入射して、これらＬＣＤパネル２４ｒ，２４ｇ，２４ｂにより変調される。さらに、ＬＣＤパネル２４ｒ，２４ｇ，２４ｂにより変調された各色光は、ダイクロイッククロスプリズムにより合成光に色合成され、第１ないし第３の本体部４２，６２，１０２に設けた孔部を介して投射レンズ鏡筒２６のレンズに入射する。そして、この投射レンズ鏡筒２６から、図示しないスクリーンなどに向けて投射像が投射される。また、カム筒１２１およびガイド筒１２２を回動させることで、レンズの互いの位置を変化させて投射像のスクリーン上でのピントなどを調整する。
【００５２】
ここで、投射位置の調整などのため、投射像をスクリーンに対して幅方向に移動（シフト）させる際には、第１のモータ５８を駆動させることで第１のモータ側ギヤ６０が回動し、この第１のモータ側ギヤ６０に歯合された第１の螺子側ギヤ５７が回動して、所定方向すなわち所定方向である左右方向を軸方向とする第１の送りねじ４９が回動する。すると、この第１の送りねじ４９に螺合した第１のナット５３が所定方向である左右方向に移動し、この第１のナット５３に連動部６２ａが押動され、第２の本体部６２すなわち第２のマウント３６が左右方向に移動する。また、投射像をスクリーンに対して上下方向に移動させる際には、第２のモータ１０３を駆動させて第２の送りねじ１０４を回動することにより、第２のナット１０５が所定方向である上下方向に移動し、この第２のナット１０５に押動された第３の本体部１０２すなわち第３のマウント３７を上下方向に移動させる。
【００５３】
このとき、例えば左右方向の移動について説明すると、互いに嵌合する第１のナット５３の凸部５４と連動部６２ａの凹部７２とについて、凸部５４と凹部７２との間の少なくとも移動方向の一方に間隙Ｇ１を設け、凸部５４と凹部７２との間に弾性部材７７を挟むことにより、間隙Ｇ１に弾性部材７７を配置している。そこで、凸部５４と凹部７２との間の隙間が弾性部材７７により埋められ、移動方向（スラスト方向）にがたを生じることがないため、第１のナット５３の移動に連動部６２ａをがたつくことなく追従させ、連動部６２ａすなわち投射レンズ鏡筒２６を円滑に移動させることができる。
【００５４】
さらに、図１（ｂ）及び（ｃ）などに示すように、弾性部材７７の変形により、凸部５４と凹部７２とが円滑に摺接し、移動方向と直交する方向（ラジアル方向）への凸部５４と凹部７２との相対的な移動（変位）が円滑に許容されるため、第１のナット５３の凸部５４と連動部６２ａの凹部７２との取付位置の調整が容易になり、また、第１のガイド部４４の直進ガイド精度が低く、あるいは第１の送りねじ４９に偏芯などがあり、移動の過程で第１のナット５３の凸部５４と連動部６２ａの凹部７２との距離が変化する場合などにも、連動部６２ａを円滑に移動させることができる。このため、必要以上に寸法精度を向上する必要がなく、製造コストを低減でき、また、調整作業を容易にすることができる。
【００５５】
なお、凸部５４と凹部７２との相対的な移動の許容については、図１に示すように弾性部材７７の変形のみによるほか、図８に示すように、弾性部材７７と凸部５４及び凹部７２のいずれか一方の摺接あるいは両方との摺接によることもでき、さらに、変形と摺接との両者によることもできる。例えば、図８（ａ）に示す正規位置の状態から、送りねじ４９の位置がずれて、図８（ｂ）に示すように、凸部５４と凹部７２とが離間した場合や、図８（ｃ）に示すように、凸部５４と凹部７２とが接近した場合について、弾性部材７７が凸部５４や凹部７２と摺接するとともに弾性的に変形し、連動部６２ａすなわち投射レンズ鏡筒２６を円滑に移動させることができる。一方、弾性部材７７を設けなかった側面については、凸部５４と凹部７２との摺接により、凸部５４と凹部７２との相対的な移動が許容される。なお、凸部５４と凹部７２との相対的な移動の許容が、弾性部材７７の弾性変形によるのか、あるいは弾性部材７７と凸部５４あるいは凹部７２との摺動によるのかは、弾性部材７７と凸部５４あるいは凹部７２との摩擦力や弾性部材７７の弾性の強さなどに応じるものである。
【００５６】
また、弾性部材７７の大きさ、材質、弾性力の程度などは、移動機構である鏡筒支持装置２５に要求される第１のナット５３の凸部５４と連動部６２ａの凹部７２との相対的な移動の円滑さに応じて適宜選択される。
【００５７】
上記の実施の形態では、比較的大きな力が加わる第１のマウント３５により第２のマウント３６を支持する部分について、連結体である第１のナット５３をアルマイトなど被膜処理したアルミニウムで形成し、移動体である連動部６２ａをアルミニウムで形成するとともに、弾性部材７７をシリコンゴムで形成することにより、円滑な移動を実現できた。また、第１のマウント３５により第２のマウント３６を支持する部分に比べ、比較的小さな力が加わる、第２のマウント３６により第３のマウント３７を支持する部分については、連結体である第２のナット１０５をアルマイトなど被膜処理したアルミニウムで形成し、移動体である連動部すなわち第３の本体部１０２をポリカーボネイトで形成するとともに、弾性部材７７をシリコンゴムで形成することにより、軽量化、製造コストの低減などとともに、円滑な移動を実現できた。
【００５８】
また、連結体であるナット５３，１０５をアルマイトなど被膜処理したアルミニウムで形成し、送りねじ４９，１０４はステンレスで形成することにより、これら部材からなるナット部の摩耗を軽減し、耐久性を向上できる。
【００５９】
さらに、上記の実施の形態では、連結体である第１のナット５３の凸部５４の角部に嵌合凹部７４を形成し、この嵌合凹部７４に弾性部材７７を配置したため、弾性部材７７の脱落を防止して保持することができる。
【００６０】
なお、弾性部材７７を保持する嵌合凹部７４などの保持構造は、連結体側に設けるほか、移動体側に設けてもよく、あるいは、連結体側と移動体側との両者に設けることもできる。また、このような保持構造に加え、あるいはこのような保持構造に代えて、弾性部材７７は、連結体側と移動体側との一方あるいは両者に、接着剤などを用いて接着し、間隙Ｇ１からの脱落を防止することもできる。
【００６１】
なお、上記の実施の形態においては、凸部５４と凹部７２との間の移動方向の一方に間隙Ｇ１を設けて弾性部材７７を配置したが、この構成に限られず、図９に示すように、凸部５４と凹部７２との間の移動方向の両方の角部に間隙Ｇ１，Ｇ３を設け、それぞれ弾性部材７７，７７を挟持させて配置することもできる。
【００６２】
また、図１０に示すように、送りねじ４９，１０４を回転自在に軸支する軸受部について、焼結含油軸受であるいわゆるオイルレスメタル製の軸受１２０を用いることにより、軸受部の摩耗を軽減し、耐久性を向上できる。
【００６３】
また、凸部５４と凹部７２とが直接接触して摺接する面や、これら凸部５４及び凹部７２と弾性部材７７とが接触する面については、グリスなどの潤滑剤を塗布することにより、凸部５４と凹部７２との相対的な移動を容易に円滑にすることができる。
【００６４】
【発明の効果】
請求項１記載の移動装置によれば、送りねじを回動することにより、移動体及び連結体に設けた凸部と凹部との嵌合部分を介して、移動体が押動されガイド部に案内されて所定方向に沿って相対的に移動する。凸部と凹部との間の移動方向に沿った間隙に弾性部材を挟持したため、連結体と移動体とが移動方向にがたつくことなく、かつ、連結体と移動体とが送りねじの軸方向に直交する方向に変位可能になり、連結体に移動体が追従して円滑に移動できる。
【００６５】
請求項２記載の移動装置によれば、請求項１記載の移動装置の効果に加え、弾性部材が間隙から脱落することを容易に防止でき、使い勝手を向上できる。
【００６６】
請求項３記載の鏡筒支持装置によれば、請求項１または２記載の移動装置を備えたため、鏡筒をがたつくことなく円滑に移動でき、使い勝手を容易に向上できる。
【００６７】
請求項４記載の投射型表示装置によれば、請求項３記載の鏡筒支持装置を備えたため、鏡筒をがたつくことなく円滑に移動でき、鏡筒による照明光の投射位置を調整でき、使い勝手を容易に向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の移動装置を模式的に示す一部の説明図である。
【図２】同上移動装置を備えた鏡筒支持装置及び投射型表示装置の一部の平面図である。
【図３】同上投射型表示装置の一部の側面図である。
【図４】同上投射型表示装置の一部の底面図である。
【図５】同上鏡筒支持装置の一部を切り欠いた一部の斜視図である。
【図６】同上移動装置の一部の底面図である。
【図７】同上移動装置の動作を示す説明図である。
【図８】同上移動装置の動作を示す説明図である。
【図９】同上移動装置の他の実施の形態を示す説明図である。
【図１０】同上移動装置の他の実施の形態を示す説明図である。
【図１１】従来の移動装置を示す説明図である。
（ａ）は組み立てられた状態
（ｂ）は一部の分解状態
【符号の説明】
２１ 投写型表示装置としての液晶プロジェクタ
２２ 光学機器本体としての筺体
２３ 光源
２４ｒ，２４ｇ，２４ｂ 光変調手段としてのＬＣＤパネル
２５ 鏡筒支持装置
２６ 鏡筒としての投射レンズ鏡筒
４２ 筐体側基盤部としての第１の本体部
４４ ガイド部としての第１のガイド部
４９ 送りねじとしての第１の送りねじ
５３ 連結体としての第１のナット
５３ａ 螺子孔
５４ 凸部
６２ 鏡筒側基盤部としての第２の本体部
６２ａ 移動体としての連動部
７２ 凹部
７４ 嵌合凹部
７７ 弾性部材
Ｇ１ 間隙
Claims (4)
- 所定方向に沿って延びるガイド部と、
このガイド部に前記所定方向に沿って案内される移動体と、
前記所定方向に沿って前記ガイド部に対して平行に配置され、回動可能に軸支された送りねじと、
この送りねじに螺合する螺子孔を設けた連結体と、
この連結体および前記移動体のいずれか一方に設けられた凸部と、
前記連結体および前記移動体のいずれか他方に設けられ、前記移動体の移動方向に間隙を設けて前記凸部が嵌合する凹部と、
前記移動体と前記連結体とに挟持されて前記間隙に配置された弾性的に変形可能な弾性部材と
を具備したことを特徴とした移動装置。 - 凸部および凹部のいずれか一方に設けられ、弾性部材の一部が嵌合する嵌合凹部を具備した
ことを特徴とした請求項１記載の移動装置。 - 光学機器本体に対して鏡筒を光軸と交差する所定の方向に沿って移動可能に支持する鏡筒支持装置であって、
鏡筒の移動方向に対して相対的に固定された筐体側基盤部と、
鏡筒を支持する移動体としての鏡筒側基盤部と、
この鏡筒側基盤部を前記筐体側基盤部に対して光軸と交差する所定の方向に移動可能に連結する請求項１または２記載の移動装置と
を具備したことを特徴とした鏡筒支持装置。 - 照明光を照射する光源と、
この光源から照射された照明光を変調する光変調手段と、
この光変調手段で変調された照明光を投射する鏡筒と、
光学機器本体と、
この光学機器本体に対して前記鏡筒を光軸と交差する所定の方向に沿って移動可能に支持する請求項３記載の鏡筒支持装置と
を具備したことを特徴とした投射型表示装置。
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Applications Claiming Priority (1)
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007163649A (ja) * | 2005-12-12 | 2007-06-28 | Chinontec Kk | 微小ミラー型表示素子を備える投射型表示装置 |
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-
2003
- 2003-04-18 JP JP2003114870A patent/JP2004317986A/ja active Pending
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